RU2067083C1

RU2067083C1 - Method for water treatment

Info

Publication number: RU2067083C1
Application number: RU9494014985A
Authority: RU
Inventors: М.Н. Ненашева; М.Б. Цинберг; П.И. Гвоздяк
Original assignee: Научно-производственное предприятие "Экобиос"
Priority date: 1994-04-22
Filing date: 1994-04-22
Publication date: 1996-09-27

Abstract

FIELD: biological treatment of sewage water to remove suspended and dissolved organic substances with use of microflora; applicable in oil and gas processing in chemical industry and agriculture, municipal services and other branches. SUBSTANCE: method for water treatment includes treatment of sewage with microorganisms fastened to fibrous attachment which consists of fiber lengths fastened by carrying member and located in the same plane with it on its one side or on both sides from it. Fibrous attachment is used in form of panel consisting of a set of fiber lengths and fastening them from both sides of carrying members located on panel with spacing of 8-10 cm. EFFECT: considerably increased contact surface for formation of biological film due to offered arrangement of fiber lengths in attachment as compared with the known fibrous attachment and ensured maximum mass transfer between microorganisms immobilized on fibrous attachment and water medium to provide conditions for self-regeneration of attachment. 1 dwg, 3 tbl

Description

Изобретение относится к биологической очистке сточных вод от взвешенных и растворенных органических веществ с применением микрофлоры и может быть использовано в нефтегазоперерабатывающей, химической промышленности, в сельском и коммунальном хозяйствах и других отраслях. The invention relates to the biological treatment of wastewater from suspended and dissolved organic substances with the use of microflora and can be used in the oil and gas refining, chemical industry, in agriculture and public utilities and other industries.

В последние годы все большее внимание исследователей и технологов привлекает использование в очистке промышленных и коммунальных сточных вод иммобилизованных клеток микроорганизмов, закрепленных на различных насадках [1,2]
Полная глубокая и эффективная биологическая очистка предполагает очистку и от растворенных и от взвешенных органических веществ с помощью иммобилизации микроорганизмов, что обеспечивает создание пространственной сукцессии микроорганизмов и формирование трофической цепи гидробионтов. Для этих целей необходимо использовать фиксированные насадки, лучше всего из волокнистых материалов, обеспечивая в процессе очистки воды условия для хорошего массообмена.In recent years, the increasing attention of researchers and technologists has been attracted by the use of immobilized microorganism cells attached to various nozzles in industrial and municipal wastewater treatment [1,2]
Complete deep and effective biological treatment involves cleaning both dissolved and suspended organic substances by immobilizing microorganisms, which ensures the creation of a spatial succession of microorganisms and the formation of a trophic chain of hydrobionts. For these purposes, it is necessary to use fixed nozzles, best of fibrous materials, providing the conditions for good mass transfer in the process of water purification.

Наиболее близким к заявляемому по назначению и совокупности существенных признаков является способ очистки воды, включающий обработку микроорганизмами, прикрепленными на волокнистой насадке [3]
Недостатком известного способа очистки воды, принятого за прототип, является то, что в процессе очистки насадка обрастает трудноотделимым избыточным илом, образуя комки, внутри которых развивается анаэробный процесс, что приводит к вторичному загрязнению очищаемой воды, невозможности саморегенерации волокнистой насадки и, как следствие, снижает эффективность очистки и производительность процесса.Closest to the claimed purpose and combination of essential features is a method of water purification, including the treatment of microorganisms attached to a fiber nozzle [3]
The disadvantage of this method of water purification, adopted as a prototype, is that during the cleaning process, the nozzle is overgrown with hard to separate excess sludge, forming lumps inside which an anaerobic process develops, which leads to secondary pollution of the water being purified, impossibility of self-regeneration of the fiber nozzle and, as a result, reduces cleaning efficiency and process performance.

Заявляемое изобретение решает задачу повышения степени очистки воды и упрощения процесса. The claimed invention solves the problem of increasing the degree of water purification and simplifying the process.

Для решения указанной задачи в заявляемом способе очистки воды, включающем обработку микроорганизмами, прикрепленными на волокнистой насадке, состоящей из отрезков волокна, скрепленных несущим элементом и расположенных с ним в одной плоскости с одной или двух сторон от него, используя волокнистую насадку, выполненную в виде полотнища, состоящего из набора отрезков волокна и скрепляющих их с обеих сторон несущих элементов, размещенных на полотнище с шагом 8 10 см. To solve this problem in the inventive method of water purification, including treatment with microorganisms attached to a fiber nozzle, consisting of fiber segments fastened by a bearing element and located with it in the same plane on one or two sides of it, using a fiber nozzle made in the form of a cloth , consisting of a set of fiber segments and fastening them on both sides of the supporting elements placed on the panel with a step of 8 10 cm

Достигаемый при осуществлении изобретения технический результат состоит в том, что благодаря такому расположению отрезков волокна в насадке значительно увеличивается контактная поверхность для образования биопленки по сравнению с известной волокнистой насадкой, обеспечивается максимальный массообмен между микроорганизмами, иммобилизованными на волокнистой насадке, и водной средой, создаются условия для саморегенерации насадки. The technical result achieved by carrying out the invention consists in the fact that due to this arrangement of fiber segments in the nozzle, the contact surface for biofilm formation is significantly increased in comparison with the known fiber nozzle, maximum mass transfer between microorganisms immobilized on the fiber nozzle and the aqueous medium is ensured, conditions are created for self-regeneration nozzles.

На чертеже показана схема расположения отрезков волокна и несущих элементов на полотнище насадки. The drawing shows the location of the fiber segments and the supporting elements on the panel nozzles.

Способ очистки воды осуществляют следующим образом. The method of water purification is as follows.

Сточную воду по системе трубопроводов подают в установку очистки объемом 100 л. представляющую собой прямоугольный резервуар, разделенный вертикальными перегородками неодинаковой высоты на сообщающиеся секции. Конструкция установки обеспечивает прямоточное движение сточной воды, а наличие перегородок увеличивает линейный путь стоков. Wastewater is piped into a treatment plant with a capacity of 100 liters. representing a rectangular tank, divided by vertical partitions of unequal height into communicating sections. The design of the installation provides direct-flow movement of wastewater, and the presence of partitions increases the linear flow path.

В секциях установок размещена текстильная насадка из капронового волокна для иммобилизации микроорганизмов. Насадка (см. чертеж) представляет собой натянутое на рамку 1 полотнище 2, образованное из отрезков волокна 3, с обеих концов скрепленных несущими элементами 4. In the sections of the installations there is a textile nozzle made of nylon fiber for the immobilization of microorganisms. The nozzle (see drawing) is a panel 2 stretched over the frame 1, formed from pieces of fiber 3, fastened on both ends by supporting elements 4.

В процессе очистки обеспечивают непрерывное аэрирование. The cleaning process provides continuous aeration.

При контакте насадки со сточной водой на ее поверхности образуется биопленка из прикрепленных микроорганизмов, вследствие чего осуществляется массообмен со сточной водой и очистка последней от растворенных органических загрязнений. When the nozzle comes into contact with wastewater, a biofilm is formed on its surface from attached microorganisms, as a result of which mass transfer is carried out with wastewater and the latter is cleaned of dissolved organic contaminants.

При чрезмерном обрастании контактной поверхности насадки активным илом вследствие силы тяжести и потока воды избыточная биомасса сползает с поверхности насадки и выносится потоком воды из зоны очистки, то есть происходит саморегенерация насадки. In case of excessive fouling of the contact surface of the nozzle with activated sludge due to gravity and water flow, excess biomass slides from the surface of the nozzle and is carried away by the water flow from the cleaning zone, i.e., the nozzle self-regenerates.

Пример 1. Очистке подвергали смесь слабоконцентрированных и хозбытовых стоков газоперерабатывающего завода. По технологическому регламенту на эксплуатацию биологических очистных сооружений загрязнения этих стоков определяются показателями ХПК до 420 мг/л и ВВ до 150 мг/л. Example 1. Cleaning was subjected to a mixture of weakly concentrated and household wastewater from a gas processing plant. According to the technological regulations for the operation of biological treatment plants, the pollution of these effluents is determined by COD indicators of up to 420 mg / l and explosives up to 150 mg / l.

Эффективность очистки оценивали по результатам удаления растворенных органических соединений, оцениваемых как химическое потребление кислорода (ХПК, мг О/л) и удаления взвешенных органических веществ, оцениваемых по содержанию взвешенных веществ (ВВ, мг/л). The cleaning efficiency was evaluated by the results of the removal of dissolved organic compounds, assessed as the chemical oxygen consumption (COD, mg O / L) and the removal of suspended organic substances, estimated by the content of suspended solids (EXPLOSIVES, mg / l).

Результаты исследований приведены в таблице 1. The research results are shown in table 1.

Данные, приведенные в таблице 1, показывают, что при использовании предлагаемого способа эффективность очистки воды выше по всем показателям по ХПК на 14% по ВВ на 27,8%
Пример 2. Для изучения процесса саморегенерации насадки проводили гидробиологический контроль и на основании качественного и количественного состава гидробионтов рассчитывали показатель очистки воды частоту встречаемости индикаторных организмов, выраженный в

где n частота встречаемости;
Т период наблюдений.The data shown in table 1 show that when using the proposed method, the efficiency of water treatment is higher in all indicators for COD by 14% for explosives by 27.8%
Example 2. To study the process of self-regeneration of the nozzle, a hydrobiological control was carried out and, based on the qualitative and quantitative composition of the hydrobionts, the indicator of water purification was calculated, the frequency of occurrence of indicator organisms, expressed in

where n is the frequency of occurrence;
T observation period.

Результаты исследований приведены в таблице 2. The research results are shown in table 2.

Из приведенных в таблице 2 данных видно, что при использовании предлагаемого способа очистки процент встречаемости видов, характеризующих неудовлетворительное состояние активного ила значительно ниже, чем при использовании известного способа: Flagellata в первой секции установки на 13,7% ниже, а в последней на 1% Holotrichia в первой секции на 8,5% ниже, в последней на 9,3% что касается червей Nematoda, то они полностью отсутствуют, что говорит о том, что не происходит чрезмерное обрастание насадки. From the data shown in table 2, it is seen that when using the proposed cleaning method, the percentage of occurrence of species characterizing the unsatisfactory state of activated sludge is significantly lower than when using the known method: Flagellata in the first section of the installation is 13.7% lower, and in the last 1% Holotrichia in the first section is 8.5% lower, in the last 9.3% with respect to Nematoda worms, they are completely absent, which indicates that there is no excessive fouling of the nozzle.

Одновременно с этим, при использовании предлагаемого способа возрастает процент встречаемости видов (Hepotrichia, Peritrichia, Rototoria), характеризующих хорошее состояние активного ила: в первой секции их количество увеличивается в 4 раза, а в последней в 2 раза. At the same time, when using the proposed method, the percentage of occurrence of species (Hepotrichia, Peritrichia, Rototoria) that characterizes the good state of activated sludge increases: in the first section, their amount increases 4 times, and in the last 2 times.

Полученные результаты свидетельствуют о том, что предлагаемая насадка обеспечивает хороший массообмен и не заиливается, на контактной поверхности насадки работает тонкая биопленка и не происходит вторичного загрязнения загнивающей биомассой. Все это подтверждает, что в процессе очистки воды происходит постоянная саморегенерация насадки. The results obtained indicate that the proposed nozzle provides good mass transfer and is not silted, a thin biofilm works on the contact surface of the nozzle and there is no secondary pollution by rotting biomass. All this confirms that in the process of water treatment there is a constant self-regeneration of the nozzle.

Пример 3. Для оптимизации шага несущих элементов на полотнище проводили наблюдения за процессом саморегенерации насадки. Example 3. To optimize the step of the supporting elements on the panel, observations were made on the process of nozzle self-regeneration.

Результаты приведены в таблице 3. The results are shown in table 3.

Анализ данных, приведенных в таблице 3, показывает, что оптимальная длина шага несущих элементов составляет 8 10 см. Analysis of the data shown in table 3 shows that the optimal step length of the bearing elements is 8 10 cm

Таким образом, применение волокнистой насадки, выполненной в виде полотнища, позволяет повысить эффективность очистки по ХПК не менее 14% по взвешенным веществам (ВВ) не менее 27,8%
Биоцены активного ила, иммобилизованного на контактной поверхности насадки, характеризуются разнообразием видового состава гидробионтов и снижением процента встречаемости видов Holotrichia и Nematoda, характеризующих неудовлетворительное состояние активного ила, что свидетельствует о хорошей саморегенерации насадки, благодаря чему достигается упрощение процесса и повышается производительность очистки. ТТТ1Thus, the use of a fibrous nozzle made in the form of a cloth allows to increase the cleaning efficiency by COD of at least 14% for suspended solids (BB) of at least 27.8%
The biocenes of activated sludge immobilized on the contact surface of the nozzle are characterized by a variety of species composition of hydrobionts and a decrease in the percentage of occurrence of Holotrichia and Nematoda species, which characterize the unsatisfactory state of activated sludge, which indicates good self-regeneration of the nozzle, which simplifies the process and improves cleaning performance. TTT1

Claims

A method of water purification, including treatment with microorganisms attached to a fiber nozzle, characterized in that they use a fiber nozzle made in the form of a cloth, consisting of a set of fiber segments and fastening them on both sides of the supporting elements placed on the cloth with a step of 8 10 cm